爆炸与炸药基本理论课件

1、 爆炸与炸药的基本理论江西省爆协培训专用 工程爆破技术人员考核大纲爆炸及其分类，炸药爆炸的3个条件，炸药化学变化的基本形式；炸药起爆的基本理论、起爆能、感度，影响炸药感度的因素；炸药的爆轰理论，爆轰波稳定传播的条件；炸药的氧平衡与炸药的爆炸性能。2. 爆炸与炸药的基本理论江西省爆破工程技术培训2.1 基本概念2.1.1 爆炸及其分类2.1.2 炸药爆炸的条件2.1.3 炸药化学变化的基本形式2. 爆炸与炸药的基本理论江西省爆破工程技术培训2.1.1 爆炸及其分类2. 爆炸与炸药的基本理论2.1 基本概念爆炸的定义：爆炸是某一物质系统在有限空间和极端短的时间内，迅速释放大量能量或急骤转化的物理、

2、化学过程。在这种变化过程中，通常伴随有强烈的放热、发光和声响等效应。相关题库试题：1.1.2 _7 什么是爆炸？（见上方 ）江西省爆破工程技术培训爆炸分类：爆炸是宇宙间普遍存在的一种自然现象，通常可分为三类。物理爆炸：爆炸前后只是物质形态发生变化，而物质的化学成分和性质没有发生变化的爆炸现象，称为物理爆炸。化学爆炸：爆炸前后不仅物质形态发生变化，而且物质的化学成分和性质也发生变化的爆炸现象，称为化学爆炸。核爆炸：由核裂变、核聚变或发生物质湮灭等释放出巨大能量而引起的爆炸称为核爆炸，核爆炸在瞬间施放出极大的能量。2. 爆炸与炸药的基本理论2.1 基本概念2.1.1 爆炸及其分类江西省爆破工程技术

3、培训爆破是利用炸药的爆炸能量对介质做功达到预定工程目标的作业。爆破和爆炸是两个不同的概念。2.1.2 炸药爆炸的条件2. 爆炸与炸药的基本理论2.1 基本概念炸药爆炸三要素：变化过程释放大量的热：这是产生爆炸的首要条件。 热是爆炸做功的能源，也是维持其化学变化自行稳定传播的条件。江西省爆破工程技术培训2. 爆炸与炸药的基本理论2.1 基本概念2.1.2 炸药爆炸的条件炸药爆炸三要素：变化过程必须是高速的 由于反应速度快，极短时间内将反应生成的大量气体产物加热到数千度，压力增加达到几万MPa，高温高压的气体膨胀做功，就产生了爆炸现象。反应速度高意味着功率高，然而相对于一般燃料，炸药不是高能物质。

4、1公斤煤在空气中燃烧能生成2140千卡热量。约合900万焦耳，假设燃烧时间为1小时，功率为2500J/s；1公斤TNT炸药的爆热值为1010千卡，折合约400万焦耳，爆炸时间为十万分之一秒，功率为4E6 J/s，是煤功的1.7万倍。江西省爆破工程技术培训2. 爆炸与炸药的基本理论2.1 基本概念2.1.2 炸药爆炸的条件炸药爆炸三要素：变化过程能产生大量的气体产物 炸药爆炸产生的高压气体具有膨胀做功的能力。爆轰界面附近的气体压力在GPa以上。 如：铝和氧化铁的反应放出的热量很高，可以形成3000度高温，但无气体发生，不会发生爆炸。江西省爆破工程技术培训这三要素是区别炸药爆炸和一般化学反应的三个

5、重要特征。相关题库试题：1.1.1 _13. 炸药爆炸必须具备的三个基本要素是：变化过程释放大量的热、变化过程必须是高速的、变化过程能产生大量气体。1.1.2_12.炸药爆炸三要素是什么？ 答：1）化学反应过程大量放热。放热是化学爆炸反应得以自动高速进行的首要条件，也是炸药爆炸对外做功的动力。2）反应过程极快。这是区别于一般化学反应的显著特点，爆炸可在瞬间完成。3）生成大量气体。炸药爆炸瞬间产生大量高温气体产物，在膨胀过程中将能量迅速转变为机械功，使周围介质受到破坏。2. 爆炸与炸药的基本理论2.1 基本概念2.1.2 炸药爆炸的条件江西省爆破工程技术培训2.1.3 炸药化学变化的基本形式 炸

6、药有四种化学反应形式：按照炸药传播性质和速度的不同，其化学变化的形式有四种：热分解、燃烧、爆炸、爆轰。 1) 热分解：炸药在常温下会进行分解反应，但反应速度缓慢。在不同条件下可以是吸热反应、也可以是放热反应。硝铵在低于150度是为吸热反应；当温度高于200度左右时为放热反应。分解反应性能反映了炸药的化学安定性，影响其储存。分解反应进行到一定条件时，可以转化为燃烧或爆炸。2. 爆炸与炸药的基本理论2.1 基本概念江西省爆破工程技术培训2) 燃烧：不同于一般燃料的燃烧，它不需要外界提供氧节可以燃烧。如果外界条件有利（压力高、温度高），炸药的燃烧可能转化为爆炸。爆破工程中所用猛炸药如果发生燃烧则是一

7、种研制的事故。3) 爆炸：反应的速度和传爆的速度极高，可达到每秒数千千米。爆炸的传播靠冲击波，在爆炸界面附近，发生压力、温度的急剧升高。爆炸过程如遇到不利因素，爆炸中断。4）爆轰：以最大而且稳定的速度进行传爆的过程。爆轰的传播速度是恒定的，而爆炸是不稳定的，可以说爆炸是不稳定的爆轰。相关题库试题：1.1.1_14炸药化学反应的四种基本形式是：热分解、燃烧、爆炸和爆轰。1.1.1_17.炸药爆炸过程的热损失主要取决于爆炸过程中的热传导、热辐射、介质的塑性变形。2. 爆炸与炸药的基本理论2.1 基本概念2.1.3 炸药化学变化的基本形式江西省爆破工程技术培训2.2 炸药的起爆和感度2. 爆炸与炸药

8、的基本理论2.2.1 炸药的起爆与起爆能2.2.2 炸药起爆的基本理论2.2.3 炸药的感度2.2.4 影响炸药感度的因素江西省爆破工程技术培训2.2.1 炸药的起爆与起爆能炸药属于相对稳定物质（能级属于亚稳态） 通常将外界施加给炸药某一局部引起炸药爆炸的能量称为起爆能，而引起炸药爆炸的过程称为起爆。引起炸药爆炸的原因可归结为内因和外因两个方面，内因是炸药本身的物理化学性质，而外因就是起爆能。2. 爆炸与炸药的基本理论2.2 炸药的起爆和感度江西省爆破工程技术培训炸药的起爆能主要有三种形式：1) 热能火焰、火星、电热等形式，工业雷管多用这种起爆能，是最基本的一种起爆能。2) 机械能通过碰撞、摩

9、擦、针刺、枪击等方式在瞬间将机械能转化为热能使局部达到起爆的温度而爆炸，多用于武器。3) 爆炸能利用起爆药等爆轰产生的爆轰波及高温高压气体产物的动能，使猛炸药起爆，是工程爆破中广泛应用的一种起爆能。相关题库试题：1.1.1 _15.引起炸药爆炸的外部作用是：热能、机械能、爆炸能。1.1.1 _ 16.炸药爆炸所需的最低能量称临界起爆能。1.1.2_8.炸药起爆能有几种形式？（见上方 ）2. 爆炸与炸药的基本理论2.2 炸药的起爆和感度2.2.1 炸药的起爆与起爆能江西省爆破工程技术培训2.2.2 炸药起爆的基本理论2. 爆炸与炸药的基本理论2.2 炸药的起爆和感度2.2.2.1 炸药的热能起爆

10、理论2.2.2.2 炸药的机械能起爆理论2.2.2.3 炸药的爆炸能起爆理论江西省爆破工程技术培训2.2.2.1 炸药的热能起爆理论2. 爆炸与炸药的基本理论2.2 炸药的起爆和感度2.2.2 炸药起爆的基本理论谢苗诺夫创立了爆炸性混合气体的热能起爆理论，福兰卡等发展了该理论，并将之应用于凝聚态炸药。基本要点：在一定的温度、压力和其它条件下，如果一个体系反应放出的热量大于热传导所散失的热量，就能使该体系发生热积聚，从而使反应自动加速而导致爆炸。也就是说爆炸是系统内部温度渐增的结果。江西省爆破工程技术培训2.2.2.2 机械能起爆（灼热核）理论2. 爆炸与炸药的基本理论2.2 炸药的起爆和感度2

11、.2.2 炸药起爆的基本理论 灼热核理论认为：当炸药受到撞击、摩擦等机械能的作用时，并非受作用的各个部分都被加热到相同的温度，而只是其中的某一部分或几个极小部分被加热到炸药的爆发温度，使局部炸药首先起爆。这种温度很高的微小区域，通常被称为灼热核。灼热核形成机理：绝热压缩炸药内含的微小气泡，机械能转化为热能，形成灼热核；炸药受机械作用，分子间发生相对运动而相互摩擦，形成绝热核。灼热核形成后，炸药爆炸还必须具备一定条件才能爆炸：灼热核尺寸-尽可能小灼热核温度-300600oC灼热核作用时间10-7s以上 乳化炸药中的敏化气泡就是较好利用微小气泡绝热压缩形成灼热核的理论。江西省爆破工程技术培训相关题

12、库试题： 11.什么是炸药起爆的灼热核理论？ （第二章 申请高级作业级别的试题） 答：灼热核理论认为，当炸药受到撞击、摩擦等机械能的作用时，并非受作用的各个部分都被加热到相同的温度，而只要其中的某个部分或几个极小的部分，例如个别晶体的棱角处或微小气泡处，首先被加热到炸药的爆发温度，促使局部炸药首先起爆，然后迅速传播至全部，这种温度很高的微小区域，通常被称为灼热核。研究表明，灼热核的形状一般近似于球体，其直径比分子直径大得多。即每一个灼热核起爆实际上是为数众多的炸药分子同时起爆。这种局部炸药起爆后，又会在其附近形成众多新的灼热核，呈连锁反应，迅速传播开来，在极短暂的时间完成整个爆炸过程。2. 爆

13、炸与炸药的基本理论2.2 炸药的起爆和感度2.2.2 炸药起爆的基本理论2.2.2.2 灼热核理论江西省爆破工程技术培训2.2.2.3 炸药的爆炸冲击起爆理论均相炸药的爆炸冲击能起爆过程 强冲击波后方炸药爆炸形成高于正常爆轰波传播速度的爆轰波，向前追赶冲击波，在一段时间后，追上冲击波，稳定爆轰。非均相炸药的爆炸冲击能起爆过程炸药反应时由局部“热点”处扩展开，而不像均相炸药其能量均匀分配给整个起爆面。2. 爆炸与炸药的基本理论2.2 炸药的起爆和感度2.2.2 炸药起爆的基本理论江西省爆破工程技术培训2.2.3 炸药的感度2. 爆炸与炸药的基本理论2.2 炸药的起爆和感度 炸药在外界能量作用下发

14、生爆炸反应的难易程度称为炸药感度。炸药感度与所需的起爆能成反比，就是说炸药爆炸所需的起爆能愈小，该炸药的感度愈高。 2.2.3.1 炸药热感度2.2.3.2 炸药机械感度2.2.3.3 炸药的爆轰感度2.2.3.4 炸药的冲击波感度2.2.3.5 炸药的静电感度江西省爆破工程技术培训2. 爆炸与炸药的基本理论2.2 炸药的起爆和感度2.2.3 炸药的感度相关题库试题： 1.1.2_9.何为炸药感度？28.什么是炸药的感度？对炸药的使用有何意义，其感度有哪几种？（第二章 申请中级作业级别的试题）答：炸药在外界能量作用下起爆的难易程度称为该炸药的感度。容易起爆，则该炸药的感度高；反之，则感度低。炸

15、药的感度对于炸药的制造加工、运输、储存、使用的安全十分重要。感度过高的炸药容易发生爆炸事故，而感度过低的炸药又给起爆带来困难。 按照外界能量作用的形式，炸药的感度可分为热感度、机械感度和爆轰感度。 1）热感度表示炸药在热能作用下发生爆炸反应难易的程度，通常用爆发点和火焰感度来衡量。 爆发点是指炸药开始爆炸所需加热到得最低温度。通常在实验室中测定。 火焰感度是指炸药在明火的作用下发生爆炸反应的能力。绝大多数炸药在非密封状态下通常只发生燃烧，少数灵敏度极高的炸药如起爆药、黑索今等在火焰作用下直接发生爆炸。 2）机械感度主要指摩擦感度、撞击感度。摩擦感度是指炸药在机械摩擦作用下发生爆炸反应的难易程度

16、，而撞击感度则是指炸药在机械撞击作用下发生爆炸反应的难易程度。 3）爆轰感度，炸药的爆轰感度是用来表示一种炸药在其他炸药的爆炸作用下发生爆炸的难易程度。它一般用极限起爆药量表示。江西省爆破工程技术培训2.2.3.1 炸药热感度炸药在热能作用下发生爆炸的难易程度称为炸药热感度。通常以爆发点和火焰感度表示。炸药的爆发点炸药的爆发点是指使炸药开始爆炸所需加热到的介质最低温度。注意：该温度是炸药分解自行加速时的温度。2. 爆炸与炸药的基本理论2.2 炸药的起爆和感度2.2.3 炸药的感度通常采用爆发点测定器来测定炸药的爆发点。江西省爆破工程技术培训2. 爆炸与炸药的基本理论2.2 炸药的起爆和感度2.

17、2.3 炸药的感度2.2.3.1 炸药热感度2) 炸药的火焰感度 炸药在明火作用下发生爆炸变化的能力称为炸药的火焰感度。江西省爆破工程技术培训2.2.3.2 炸药机械感度撞击感度 炸药撞击感度是指炸药在机械撞击下发生爆炸的难易程度。是炸药最重要的感度指标之一。常用仪器：立式落锤仪。2. 爆炸与炸药的基本理论2.2 炸药的起爆和感度2.2.3 炸药的感度江西省爆破工程技术培训2) 摩擦感度炸药的摩擦感度是指炸药在机械摩擦作用下发生爆炸的难易程度。常用仪器：摆式摩擦仪2. 爆炸与炸药的基本理论2.2 炸药的起爆和感度2.2.3 炸药的感度2.2.3.2 炸药机械感度江西省爆破工程技术培训2.2.3

18、.3 炸药的爆轰感度炸药的爆轰感度用来表示一种炸药在其它炸药的爆炸作用下发生爆炸的难易程度。一般用极限起爆药量来表示。极限起爆药量是指完全爆炸的最小起爆药量。2. 爆炸与炸药的基本理论2.2 炸药的起爆和感度2.2.3 炸药的感度江西省爆破工程技术培训2.2.3.4 炸药的冲击波感度2. 爆炸与炸药的基本理论2.2 炸药的起爆和感度2.2.3 炸药的感度实践表明，一个药包（卷）爆炸时，会在某种惰性介质中产生冲击波，这种冲击波的作用可以引起相隔一定距离处另一药包（卷）的爆炸，这种现象称为冲击波感度，也称殉爆。测定方法：1) 隔板试验2) 飞片撞击试验江西省爆破工程技术培训2.2.3.5 炸药的静

19、电感度2. 爆炸与炸药的基本理论2.2 炸药的起爆和感度2.2.3 炸药的感度炸药对静电火花作用的感度，可以用使炸药发生爆炸所需的最小放电电能来表示，或用在一定条件下所发生的爆炸频率来表示。江西省爆破工程技术培训2.2.4 影响炸药感度的因素2.2.4.1 内在影响因素1) 键能；2) 分子结构和成分；3)生成热；4)热效应；5)活化能；6)热容量。2. 爆炸与炸药的基本理论2.2 炸药的起爆和感度2.2.4.2 外界影响因素1) 炸药的物理状态与晶体形态；2) 装药密度；3) 炸药结晶的大小；4) 温度；5) 惰性杂质的掺入；江西省爆破工程技术培训2.3 炸药的爆轰理论2. 爆炸与炸药的基本

20、理论2.3.1 爆轰波伴随有快速化学反应区的冲击波称为爆轰波(detonation wave)。爆轰波沿药柱传播的速度称为爆速(detonation velocity)。爆轰波特征：爆轰波只存在于爆轰过程中；爆轰波阵面的高速化学反应区是爆轰得以稳定传播的基本保证；爆轰波具有稳定性；江西省爆破工程技术培训定义：称为Jump 2. 爆炸与炸药的基本理论2.3 炸药的爆轰理论2.3.2 爆轰波基本方程江西省爆破工程技术培训C-C-J面处爆轰产物声速uC-J面处爆轰产物质点速度(1)爆轰波特征补充：爆轰波是带有一个化学反应区的冲击波的一种；紧临爆轰波的爆轰产物运动方向指向未爆炸药区域；爆轰刚结束时，爆

21、轰产物密度大于炸药的初始密度；紧临爆轰波的爆轰产物的温度高于爆温。2. 爆炸与炸药的基本理论2.3 炸药的爆轰理论2.3.2 爆轰波基本方程江西省爆破工程技术培训1）质量守恒开口体系质量变化率=1秒内纯流入体系的质量(2)a 为CJ阵面 即：(2)a左等于0 ：2. 爆炸与炸药的基本理论2.3 炸药的爆轰理论2.3.2 爆轰波基本方程江西省爆破工程技术培训由2(a)得出：(2)b 由于：由(2)b得出： 即：(2)c(2)书(2-12)与(2)c一致书(2-12)与(2)表述的是爆轰产物速度与比容阶跃、爆轰速度、炸药密度的内在联系2. 爆炸与炸药的基本理论2.3 炸药的爆轰理论2.3.2 爆轰

22、波基本方程1）质量守恒江西省爆破工程技术培训2) 动量守恒：开口体系动量变化率 = 外力的矢量和 + 1秒内纯流入体系的动量(3)a为CJ阵面 令即：(3)a左等于0 ：2. 爆炸与炸药的基本理论2.3 炸药的爆轰理论2.3.2 爆轰波基本方程江西省爆破工程技术培训由3(a)得出：由于：(3)b得出：(2)c由于：(3)c(3)d2. 爆炸与炸药的基本理论2.3 炸药的爆轰理论2.3.2 爆轰波基本方程2) 动量守恒书(2-13)与(3)d一致书(2-14)与(3)d表述的是爆轰压力与比容、爆轰速度、炸药密度的内在联系江西省爆破工程技术培训3) 能量守恒开口体系能量变化率 = 外力功率 + 供

23、热率(冲击波常认为是绝热) + 流入体系的能量率(4)a为CJ阵面 令即：(3)a左等于0 ：2. 爆炸与炸药的基本理论2.3 炸药的爆轰理论2.3.2 爆轰波基本方程江西省爆破工程技术培训由4(a)得出：(4)b由于：(4)b可写为：(4)2. 爆炸与炸药的基本理论2.3 炸药的爆轰理论2.3.2 爆轰波基本方程3) 能量守恒考虑动量守恒(2)c所以：(4)c(4)江西省爆破工程技术培训2. 爆炸与炸药的基本理论2.3 炸药的爆轰理论2.3.2 爆轰波基本方程3) 能量守恒书(2-14)表述的是爆轰波前后方能量变化与比容阶跃和压力阶跃的关系(4)表述的是爆轰波前后方能量变化与爆轰压力、爆轰速

24、度、爆轰产物速度、炸药密度的关系考虑爆轰阵面反应放热江西省爆破工程技术培训2.3.3 爆轰波参数计算2. 爆炸与炸药的基本理论2.3 炸药的爆轰理论CJ面质点速度：爆轰压力：K为系数，通常取3爆轰结束瞬间产物密度：爆速：爆轰结束瞬间产物温度：Tc定容条件下爆温江西省爆破工程技术培训2. 爆炸与炸药的基本理论2.3 炸药的爆轰理论2.3.4 爆轰波稳定传播的条件 2.3.4.1 反应区化学反应机理第一类是整体均匀灼热引起化学反应；第二类是热点局部灼热引起化学反应。江西省爆破工程技术培训2. 爆炸与炸药的基本理论2.3 炸药的爆轰理论2.3.4 爆轰波稳定传播的条件 爆轰波在炸药药柱中的传播速度称

25、为爆轰速度，简称为爆速，通常以m/s或km/s表示之。 药包直径；约束条件；炸药密度； 炸药粒度 ；2.3.4.2 理想爆轰与稳定爆轰 当任意增大药柱直径和长度，而爆轰波速度仍保持稳定的最大值时，称为理想爆轰。江西省爆破工程技术培训2.3.4.3 侧向扩散对反应区结构的影响2. 爆炸与炸药的基本理论2.3 炸药的爆轰理论2.3.4 爆轰波稳定传播的条件由于反应区厚度很小，药柱直径达到一定值后，爆速就已经接近理想爆速，此药柱直径称为极限直径。当药柱直径减少到一定值后，爆轰波不能稳定传播。爆轰波能稳定传播的最小药柱直径称为临界直径(critical diameter)。临界直径时的爆速称为临界爆速

26、。江西省爆破工程技术培训2.4 炸药的氧平衡与热化学参数2. 爆炸与炸药的基本理论2.4.1 炸药的氧平衡2.4.1.1 氧平衡的基本概念 氧平衡就是衡量炸药中所含的氧与将可燃元素完全氧化所需的氧两者是否平衡的问题。1) 零氧平衡：炸药中所含的氧刚能够将可燃元素完全氧化。2) 正氧平衡：炸药中所含的氧刚能够将可燃元素完全氧化还有剩余。3) 负氧平衡：炸药中所含的氧不足以将可燃元素完全氧化。相关题库试题：1.1.2_6.什么事氧平衡？分哪几种不同情况，各有什么含义？(上方划线处)江西省爆破工程技术培训2.4.1.2 氧平衡值的计算2. 爆炸与炸药的基本理论2.4.1 炸药的氧平衡单质炸药和混合炸

27、药可表示为通式：由于：所以：正氧平衡零氧平衡负氧平衡M炸药分子量2.4 炸药的氧平衡与热化学参数炸药中若含有氯化物，氧平衡计算中，氯作为氧化性元素，生成氯化物。江西省爆破工程技术培训2.4.1.2 氧平衡值的计算2. 爆炸与炸药的基本理论2.4.1 炸药的氧平衡2.4 炸药的氧平衡与热化学参数含铝、硫等元素炸药复杂的混合体系单项氧平衡值单项质量百分比硝酸铵：0.2硝酸钾：0.396抗水销售铵：0.185高氯酸按：0.340黑索金：-0.216奥克托金：-0.216硝化甘油：0.035重铬酸钾：0.163TNT：-0.740特屈儿：-0.474泰安：-0.101铝粉：-0.889江西省爆破工程技

28、术培训2. 爆炸与炸药的基本理论2.4.1 炸药的氧平衡2.4 炸药的氧平衡与热化学参数4号浆状炸药氧平衡值：-0.0544EL-102乳化炸药氧平衡值：-0.0029江西省爆破工程技术培训相关题库试题48.炸药的氧平衡与炸药起爆时产生有害气体有什么关系？(第三章 申请高级作业级别的试题) 答：我们知道，以炸药元素组成讲，通常是碳（C），氢(H)、氧(O)、氮（N）四种元素组成，其中碳、氢是可燃元素，氧是助燃的，氮一般是载氧体。炸药爆炸的过程就是可燃元素与助燃元素发生极其迅速和猛烈的氧化还原反应，反应的结果必须出现三种情况：有时氧比较多而剩余，称为正氧平衡；有时碳、氢元素较多而氧不足，称为负氧

29、平衡；有时正好吻合，即氧完全氧化，与碳原子生成CO2，与氢原子生成水，则称为零氧平衡。正氧平衡过大的炸药爆炸时，过剩的氧将使氮元素氧化成氧化氮（NO2、N2O3）;负氧平衡过大的炸药起爆时，由于氧不足，碳原子不能完全氧化，因而生成较多的一氧化碳（CO）。因此，在工程爆破中，使用零氧平衡的炸药，产生的有害气体最少。但由于爆炸时周围介质也会参加反应及整个过程的复杂性，仍然会生成一定数量的有害气体。2. 爆炸与炸药的基本理论2.4.1 炸药的氧平衡2.4 炸药的氧平衡与热化学参数江西省爆破工程技术培训2.4.2 炸药的热化学参数2. 爆炸与炸药的基本理论2.4 炸药的氧平衡与热化学参数炸药的热化学参

30、数：爆热、爆温、爆压2.4.2.1 爆热1mol炸药爆轰时所放出的热量称为爆热。爆热的测定爆热的测定通常用量热弹测量。2)爆热的计算 理论基础：该炸药爆炸变化反应式的确定和盖斯定律。 盖斯定律指出：化学反应热仅取决于系统的初始状态和最终状态。江西省爆破工程技术培训2. 爆炸与炸药的基本理论2.4 炸药的氧平衡与热化学参数2.4.2 炸药的热化学参数炸药爆炸时所放出的热量将爆炸产物加热达到的最高温度称为爆温。单质炸药爆温：30005000摄氏度矿用炸药20002500摄氏度爆温难以测量（时间短暂，温度高），一般用计算法。在金属矿山的坚硬矿岩和大抵抗线的爆破中，用高爆温炸药；在软岩特别是煤矿爆破中

31、，则相反（保证一定爆破效果，又防止瓦斯、煤尘爆炸）2.4.2.2 爆温江西省爆破工程技术培训2.4.2.3 爆压2. 爆炸与炸药的基本理论2.4 炸药的氧平衡与热化学参数2.4.2 炸药的热化学参数炸药在密闭容器中爆炸时，其爆炸产物对器壁所施的压力称为爆压。炸药在密闭容器中爆炸是所产生的压力可以利用力学气体状态方程式计算（爆炸气体类似理想气体）固体、液体炸药的爆压计算公式装填密度，即装药质量与药室体积之比，kg/L爆炸力，即表示乘积nRT爆炸产物范德华不可压缩体积，或1kg炸药的余容江西省爆破工程技术培训相关题库试题： 1.2_18.炸药的热化学参数有：爆热、爆温、爆压。1.2_54.爆炸压力

32、的大小取决于炸药爆热、爆温和爆轰气体的体积。2. 爆炸与炸药的基本理论2.4 炸药的氧平衡与热化学参数2.4.2 炸药的热化学参数8什么是爆轰压力？什么是爆炸压力？其作用是什么？(第三章 申请高级作业级别的试题)答：爆轰压力是指炸药爆轰时爆轰波波阵面中的CJ面所测得的压力，当爆轰波传导炮孔孔壁上时，在孔壁的岩石中会激发成强烈的冲击波和应力波。这种冲击波在岩石中，特别是在硬岩中会引起炮孔周围岩石出现粉碎和破裂，它为整个岩石破裂创造了先决条件。 爆轰压力与炸药的密度的一次方和爆速平方的乘积成正比关系。所以在爆破坚硬致密的岩石时，以选用密度大和爆速较高的炸药为宜。 爆炸压力又称炮孔压力，它是爆轰气体

33、产物膨胀作用在孔壁上的压力。在爆破破碎过程中爆炸压力对岩石起胀裂、推移和抛掷作用。一般来说，爆炸压力越高，说明爆轰产物中含有的能量越大，对岩石的胀裂、推移和抛掷作用越强烈。江西省爆破工程技术培训2.5 炸药的爆炸性能2. 爆炸与炸药的基本理论2.5.1 爆速2.5.1.1 定义爆轰波在炸药药柱药柱中的传播速度称为爆轰速度，简称爆速。2.5.1.2 爆速的影响因素影响因素：1)药柱直径与约束条件：其它条件相同的炸药，药柱直径越大，爆速越接近理想爆速；增强药柱约束条件，可以提高爆速，减少临界直径。2)炸药密度工业炸药，药柱直径一定时，存在有是爆速达到最大值的密度值（最佳密度）。再增加密度，爆速下降

34、，进而熄爆。3)炸药粒度减少炸药粒度，提高爆速。江西省爆破工程技术培训相关题库试题： 6.何谓炸药爆速？试分析影响爆速的因素有哪些？（第三章 申请高级作业级别的试题） 答：爆轰波在炸药药柱中的传播速度称为爆轰速度，简称为爆速，通常以m/s或km/s表示之。必须指出，炸药的爆速与炸药的爆炸化学反应速度是本质不同的两个概念，即爆速是爆轰波阵面一层一层地沿炸药柱传播的速度，而爆炸化学反应速度是指单位时间内反应完成的物质的质量，其度量单位是g/s。 影响爆速的因素如下：1）药柱直径，随着药柱直径的增大，爆速也增大：2）约束条件，实践表明，在药柱直径较小的情况下，增强药柱的约束条件可以显著提高炸药的爆速

35、，减少其临界直径值；3）炸药密度，概况地说，当炸药组成分配比和工艺条件控制一定时，炸药的爆速随着密度的增加而增大；就工业炸药而言，当药柱直径一定时，存在有使爆速达最大值的密度指，即最佳密度，再继续增大密度，就会导致爆速下降，当爆速下降至临界爆速时，爆轰波就不再能够稳定传播，最终导致熄爆； 4）炸药粒度，一般来说，减小炸药粒度能够提高炸药的反应速度，减小反应时间和反应区厚度，从而减小临界直径提高爆速。2. 爆炸与炸药的基本理论2.5 炸药的爆炸性能江西省爆破工程技术培训2.5.2 炸药的做功能力2. 爆炸与炸药的基本理论炸药的做功能力通常以爆炸产物作绝热膨胀直到温度降到爆炸前的温度是，对周围的介

36、质所作的功来表示。1)炸药的最大做功能力随爆热的增大而增大；2)爆热的实际做功能力与比容V0有关，V0越大，效率越高。V1：爆炸产物膨胀前的体积V0：爆炸产物膨胀到常温时的体积2.5 炸药的爆炸性能江西省爆破工程技术培训实际爆破作业时由于侧向飞散、热损失和无效功造成有效功约占炸药总能力10%。2.5.3 猛度2. 爆炸与炸药的基本理论炸药的猛度是指炸药爆炸瞬间，爆轰波和爆炸气体产物直接对与之接触的固体介质局部产生破碎的能力。炸药的猛度大小主要取决于爆速。爆速越高，猛度越大，岩石被粉碎得越厉害。炸药猛度的实测方法一般采用铅柱压缩法。2.5 炸药的爆炸性能相关题库试题： 1.1.2_10. 炸药猛

37、度的定义是什么？一般采用的测量方法是什么？（答案见上方 ）江西省爆破工程技术培训2.5.4 殉爆2. 爆炸与炸药的基本理论2.5 炸药的爆炸性能2.5.4.1 殉爆及产生的原因 一个药包（卷）爆炸后，引起与它不相接触的临近药包（卷）爆炸的现象，称为殉爆。殉爆在一定程度上反映了炸药对冲击波的感度。通常将先爆炸的药包称为主发药包，被引爆的后一个药包称为被发药包。前者引爆后者的最大距离叫做殉爆距离，一般以厘米计，它表示一种炸药的殉爆能力。 在工程爆破中，殉爆距离对于确定分段装药，盲炮处理和合理的孔网参数等都具有指导意义。在炸药厂和危险品库房的设计中，它是确定安全距离的重要依据。 相关题库试题： 1.

38、2_10.什么叫殉爆？什么是殉爆距离？它在工程爆破中有何作用？（答案在见上方 ）江西省爆破工程技术培训2.5.4.2 影响殉爆距离的因素2. 爆炸与炸药的基本理论2.5 炸药的爆炸性能2.5.4 殉爆1)装药密度主发药包密度增高，殉爆距离加大。2)药量和药径增加药量和药径，殉爆距离加大。3)药包约束条件和连接方式如果主发药包有外壳等约束，或者连个药包间存在管道，殉爆距离加大。4)药包的摆放形式（图2-18）5)惰性介质的性质惰性介质越粘稠，殉爆距离越小。江西省爆破工程技术培训2.5.5 沟槽效应2. 爆炸与炸药的基本理论2.5 炸药的爆炸性能2.5.5.1 沟槽效应现象沟槽效应，也称管道效应、

39、间隙效应，就是当药卷与炮孔壁间存在有月牙形空间时，爆炸药柱所出现的自抑制-能量衰减直至拒（熄）爆的现象。江西省爆破工程技术培训产生的原因：（1）爆炸产物压缩空气产生冲击波，超前于爆轰波，压缩药卷，使其密度增加而抑制了爆轰。（2）爆轰波前面有一个等离子层，对未反应的药卷表层产生压缩，抑制了该层炸药的完全反应，等离子体越强烈，这个表层穿透越深，能量衰减越大，造成药包爆轰熄灭。 在小直径炮孔作业中，这种效应普遍存在，是影响爆破质量的重要因素之一。2.5.5.2 沟槽效应的影响因素下列技术措施可以减少或消除沟槽效应，改善爆破效果：采用化学技术，选用不同的包装覆盖物；调整炸药配方和加工工艺，以缩小炸药爆速与等离子体速度间的差值；堵塞等离子体的传播；在炮孔每个药卷间插上一层塑料薄板或炮泥；用水或有机泡沫填充炮孔与药卷之间的月牙形间隙；采用散装技术，使炸药全部充填炮孔不留间隙。2. 爆炸与炸药的基本理论2.5 炸药的爆炸性能2.5.5 沟槽效应江西省爆破工程技术培训相关题库试题： (第三章 申请高级作业级别的试题)7.何谓沟槽效应？试说明减少或消除沟槽效应的措施有哪些？ 答：就是当药卷与炮孔壁间存在有月牙形空间时，爆炸产物压缩空气产生冲击波，超前于爆轰波，压缩药卷，使其密度增加而抑制了爆轰；另一种观点认为，爆轰波前